CH657038A5

CH657038A5 - Artikulator zur nachbildung der stellung und des bewegungsablaufes der zahnreihen des ober- und unterkiefers fuer die anfertigung von zahnersatz.

Info

Publication number: CH657038A5
Application number: CH604282A
Authority: CH
Inventors: Dietmar Amann
Original assignee: Dietmar Amann
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1986-08-15
Also published as: ATA462981A; DE3238784C2; AT371333B; DE3238784A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Artikulator zur Nachbildung der Stellung und des Bewegungsablaufes der Zahnreihen des Ober- und Unterkiefers für die Anfertigung von Zahnersatz mit einer Basisplatte und einer darüber liegenden, von mindestens einem an der Basisplatte angeordneten Steher getragenen und gegenüber der Basisplatte in mehreren Freiheitsgraden bewegbaren Gegenplatte, wobei Basisplatte und Gegenplatte an den einander zugewandten Seiten Befestigungseinrichtungen für die Zahnersatzteile aufweisen und in der einen Platte zwei dieselbe seitlich überragende, zueinander fluchtend angeordnete Achszapfen zueinander gegenläufig verschiebbar gelagert sind und die äusseren freien Enden dieser Achszapfen von der anderen Platte getragene Lagerkugeln durchsetzen und diese Achszapfen Anschläge aufweisen, die in der Mittelstellung der Gegenplatte an den derselben zugewandten Seiten der Lagerkugeln anliegen.

Solche Einrichtungen sind bekannt («Sideshift — eine neue Mode?» aus «Gnathologie» 81/9). Mit diesen Einrichtungen werden bei der Anfertigung von Zahnersatzteilen Condylus und Bennet-Winkel und auch die unmittelbare Seitwärtsbewegung nachvollzogen. Untersuchungen, die schon einige Jahre zurückliegen und die sich auf die Bewegung des Unterkiefers bezogen haben, ergaben für den Ben-net-Winkel in fast allen Fällen denselben Wert, nämlich ca. 5°. Diese Feststellung stand im Gegensatz zur übernommenen Lehrmeinung, wonach der Bennet-Winkel — Winkel zwischen der reinen Vorschubbewegung und der Bewegung des schwingenden Condylus — im Durchschnitt 15 bis 20°

haben sollte. Dabei wurde zu wenig darauf geachtet, dass der Condylus der Arbeitsseite bei Laterotrusion des Unterkiefers nicht auf der Stelle stehen bleibt. Die genauen Analysen haben ergeben, dass zumindest keine geradlinige Bewegung vorliegt, sondern dass der schwingende Condylus eine Translation nach Medial durchführt (Sideshift). Sie entspricht der Bennetschen Lateralbewegung des runden Condylus. Die Ausmasse dieser Lateralbewegung sind sehr unterschiedlich. Sie werden grösser mit zunehmendem Alter und werden mit von «unter 1 mm» bis zu «3 mm» angegebene.

Bekannte Artikulatoren sind so ausgebildet, dass sie diese Lateralbewegung (Sideshift) durchführen können. Zu diesem Zweck ist bei einer solchen bekannten Konstruktion an der Unterseite von seitlich aus der Gegenplatte auskragenden Armen je eine nach unten offene gewölbte Flächen aufweisende Lagerschale angeordnet, welche nach Lösen von Klemmschrauben unabhängig voneinander an jedem Arm verstellbar sind. Diese Lagerschalen liegen auf Lagerkugeln auf, die von Stehern ortsfest getragen sind. Um nun den Artikulator für diese Lateralbewegung zu justieren, müssen an jedem Arm die jeweiligen Lagerschalen verstellt werden. Das ist nicht nur umständlich, sondern auch ungenau.

Bei einem bekannten Artikulator dieser Art (Schweizer Patentschrift 249 969) sind die beiden Achszapfen im Oberteil fest gelagert. Um diesen Oberteil gegenüber der Mittelebene des Artikulators seitlich versetzen zu können, ist hier eine aufwendige Mechanik vorgesehen. Der Oberteil hat die Form eines langgestreckten Balkens, der in seinem hinteren Ende einen verstärkten Querschnitt hat und dort mit einer ebenen, zur Längsrichtung des Balkens senkrechten Endfläche versehen ist. An diese Fläche liegt die eine Endfläche eines geschlitzten Ringes an, dessen Bohrung konisch und dessen Aussenfläche sphärisch ausgebildet ist. Der Ring passt mit seiner äusseren sphärischen Fläche in eine entsprechende sphärische Aussparung im Mittelstück. Das Zentrum dieser Aussparung liegt über der Mittellinie der Achszapfen. Im Ring befindet sich ein aussen konischer Ring. Mittels einer in den Oberteil eingeschraubten, senkrecht gegen die Endfläche gerichteten Schraube und einer zwischen dem Kopf der Schraube und der grösseren Endfläche des inneren konischen Ringes liegenden Unterlagsscheibe kann der Ring in den äusseren Ring in Richtung gegen die Fläche angepresst werden. Hierbei dehnt sich der Ring aus und wird in der Aussparung des Mittelstückes festgespannt und gleichzeitig gegen die ebene Endfläche des Oberteils gedrückt und an sie angeschlossen. Durch das Anziehen der Schraube kann der Oberteil auf diese Weise am Mittelstück befestigt werden. Der innere Durchmesser des konischen Ringes ist wesentlich grösser als der Durchmesser der Schraube, so dass zwischen diesen Teilen ein Zwischenraum besteht, der, nachdem die Schraube gelockert worden ist, eine begrenzte Verschiebung des Oberteils ermöglicht. Der Oberteil kann auch in seiner Längsrichtung verschoben werden, nachdem die Schraube gelockert worden ist, dadurch, dass das Mittelstück um die Achse der Achszapfen herum gedreht wird, wobei das Zentrum der sphärischen Fläche des Mittelstückes einen Kreisbogen beschreibt, wodurch eine der Erhöhung oder der Senkung des genannten Zentrums entsprechende Verschiebung des Oberteils bewirkt wird. Der Oberteil ist bei gelockerter Schraube um seine eigene Längsachse drehbar und durch die sphärische Fläche der Aussparung des Mittelstückes ist eine gewisse Winkeländerung der Fläche in bezug zu der Mittellinie der Achszapfen möglich. Die Beweglichkeit des Oberteils in bezug zum Mittelstück und somit auch in bezug zum Unterteil wird hier durch eine relativ aufwendige Konstruktion ermöglicht, die nur in umständlicher Weise einstellbar ist.

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Bei einem anderen bekannten Artikulator (DE-OS 3 005 524) sind die Lagerkugeln und die sie aufnehmenden Führungen am Oberteil des Artikulators gelagert. Die Tragachse bzw. die Achszapfen sind hier mit dem Unterteil bzw. dem Ständer verbunden. Die Achszapfen sind axial gegenüber dem Ständer verschiebbar. Zu diesem Zweck ist im Ständer eine durchgehende Bohrung vorgesehen. Beide Achszapfen sind mit Führungsschäften ausgestattet, die in diese durchgehende Bohrung des Ständers ragen. Der eine Führungsschaft ist an seinem inneren Ende mit einer Gewindespindel bestückt, der andere Führungsschaft ist als Hülse ausgebildet mit einem inneren Muttergewinde, in welche die Gewindespindel ragt. Im Ständer angeordnete Druckschrauben drücken von aussen auf die Führungsschäfte und fixieren diese in ihrer eingestellten Lage. Nach Lösen der Fixierungsschraube können die Achszapfen axial verschoben werden, da die Gewindespindel eine starre Verbindung darstellt. Wird jedoch nur eine Klemmschraube gelöst, so kann der ihr zugeordnete Führungsschaft gedreht werden, wodurch ebenfalls eine axiale Verstellung des diesem Führungsschaft zugeordneten Achsbolzens erzielt wird. Diese Mechanik ist umständlich und schwerfällig zu handhaben.

Die Erfindung zielt darauf ab, die Verstellmöglichkeit für die Lateralbewegung sowohl von ihrem konstruktiven Aufbau wie auch von ihrer Handhabung her zu verbessern, um die Einstellung zu vereinfachen und gleichzeitig grössere Genauigkeiten für diese Verstellung einhalten zu können, was erfmdungsgemäss dadurch gelingt, dass die Achszapfen an ihren einander zugewandten, in Führungen der einen Platte verschiebbar geführten Enden Mitnehmerstifte aufweisen und an dieser Platte eine drehbare Stellscheibe gelagert ist, welche bezogen auf ihre Drehachse spiralförmig verlaufende Nuten aufweist, und die Mitnehmerstifte in diese Nuten ragen.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, wird sie anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemässen Artikulator von der Seite; Fig. 2 von oben; Fig. 3 von hinten, teilweise aufgeschnitten nach der Linie III—III in Fig. 2 und Fig. 4 die Stellscheibe (17) von unten.

Der Artikulator nach der beiliegenden Darstellung besitzt eine Basisplatte 1. An der einen Seite dieser Basisplatte sind zwei vertikale Steher 2 vorgesehen, die voneinander distanziert sind. Diese beiden Steher 2 tragen nun die Gegenplatte 3, welche, wie bei solchen Artikulatoren üblich, gegenüber dieser Bodenplatte nach mehreren Freiheitsgraden (Condylus-Bennet-Sideshift-Zentric) beweglich ist, wodurch die Kaubewegung von Ober- und Unterkiefer gegeneinander nachgebildet werden kann. Ein an der Vorderseite der Gegenplatte 3 gelagerter und gegenüber dieser hohenverstellba-rer Stützstift 4 hält die Gegenplatte in der aus Fig. 1 ersichtlichen Lage, indem dieser Stütztstift 4 mit seinem freien Ende auf der Basisplatte 1 aufruht. Basisplatte 1 und Gegenplatte 3 tragen an ihren einander zugewandten Seiten Befestigungsmittel 47 für die Anordnung und Halterung der zu gestaltenden Zahnersatzteile 5 und 6 (Fig. 1).

In der Gegenplatte 3 sind nun zwei fluchtende Führungen 7 und 8, in welcher zwei, die Gegenplatte 3 seitlich überragende Achszapfen 9 und 10 zueinander gegenläufig vrschiebbar sind. Diese Achszapfen 9 und 10 besitzen an ihren einander zugewandten Enden einen stufenförmigen Absatz 11 bzw. 12 und in diesen stufenförmigen Absatz 11 bzw. 12 sind Mitnehmerstifte 13 und 14 eingesetzt. Die Achsen dieser Mitnehmerstifte 13 und 14 stehen vertikal (Fig. 3). Von der Oberfläche 16 der Gegenplatte 3 ausgehend ist eine Bohrung 15 eingelassen und nahe des Bodens dieser Bohrung wird diese von den Führungen 7 und 8 mittig gekreuzt. In dieser Bohrung 15 ist nun eine Stellscheibe 17, vorzugs657 038

weise mit einem gerändelten oder geriffelten Rand 18 eingefügt und mit einer von unten her eingedrehten Schraube 19 gegen axialen Versatz gehalten. Diese Stellscheibe 17 ist um ihre Achse 20 manuell verdrehbar. Damit die Drehbewegung sanft und gleichmässig durchgeführt werden kann, ist zwischen der Unterseite der Gegenplatte 3 und dem Kopf der Schraube 19 ein gummielastischer O-Ring 21 als Dämpfungsglied angeordnet. Die Stellscheibe 17 (Fig. 4) hat an ihrer Unterseite bezüglich ihrer Drehachse 20 spiralförmig verlaufende Nuten 40 eingearbeitet, welche in Umfangsrichtung gesehen gleichsinnig verlaufen und diametral zueinander angeordnet sind. Diese Nuten nehmen die Mitnehmerstifte 13 und 14 auf.

Die freien äusseren Enden der Achszapfen 9 und 10 ragen durch Lagerkugeln 22 hindurch (Fig. 3 — linke Seite). Diese Lagerkugeln 22 wiederum sind in zylindrischen Führungen 23 verschiebbar gelagert. Diese Führungen 23 sind in scheibenförmigen Lagerkörpern 25 eingearbeitet, wobei der Durchmesser der zylindrischen Führungen 23 grösser ist als die Stärke 8 der scheibenförmigen Lagerkörper 25, so dass diese Führungen 23 radial verlaufende Schlitze in diesen scheibenförmigen Lagerkörpern 25 besitzen, durch welche die Achszapfen hindurchragen können (siehe auch dazu Fig. 1 linke Seite). Diese Führungen 23 gehen von einem Rand der Lagerkörper 25 aus (Fig. 1). Diese scheibenförmigen Lagerkörper 25 sind zumindest auf einem Teil ihres Um-fanges kreisförmig gestaltet und liegen mit diesem kreisförmig gestalteten Umfangsteil auf einer kreiszylindrischen Fläche 26 auf, die mit seitlichen Wangen 27 und einer lösbaren Klemmschraube 28 diese Lagerkörper 25 klemmend festhält (Fig. 3). Das von dieser zylindrischen Fläche 26 und den angrenzenden Wangen 27 gebildete Widerlager besitzt einen vertikalen Achszapfen 29, der in eine vertikale Bohrung des Stehers 2 ragt und dort mittels einer weiteren Klemmschraube 31 in seiner radialen Position fixierbar ist. Skalen 32,33 und 34 dienen einer wiederholbaren Einstellung der gegeneinander bewegbaren Lagerteile. Eine radial in den Lagerkörper 25 einsetzbare Schraube 35 ragt bis zur Führung 23 und kann, entsprechend weit eingedreht, die Lagerkugeln 22 am Grunde der Führung 23 festhalten.

Wie vornehmlich aus der linken Schnittdarstellung in Fig. 3 ersichtlich, ist das frei auskragende Ende der Achszapfen 9 und 10 im Durchmesser abgesetzt, so dass am Achszapfen eine Schulter 36 entsteht, die als Anschlag an den Lagerkugeln 22 und zwar an den der Gegenplatte 3 zugewandten Seite anliegt. In dieser Stellung ist die Gegenplatte 3 zentriert, sie liegt genau mittig. Die beiden Mitnehmerstifte 13 und 14 haben dabei voneinander den grössten Abstand.

Wird nun die Stellscheibe 17 verdreht, so ziehen die spiralförmigen Nuten 40 die von ihnen aufgenommenen Mitnehmerstifte 13 und 14 und damit die Achszapfen 9 und 10 gegen die Mitte, wobei die als Anschläge dienenden Schultern 36 von den Lagerkugeln 22 zurückweichen. Somit wird ja jenes Spiel zwischen den Achszapfen bzw. deren als Anschläge dienenden Schultern 36 einerseits und den Lagerkugeln 22 geschaffen, die die seitliche Bewegung (Sideshift) der Gegenplatte 3 zulässt. Die radiale Steigung der beiden spiralförmig verlaufenden Nuten 40 beträgt auf ihre jeweilige Länge bezogen, ca. 1,5 mm, so dass ein Spiel für diese seitliche Bewegung von 3 mm sich ergibt.

Für die Einstellung dieser seitlichen Bewegung (Sideshift) muss daher nur die an der Oberseite der Gegenplatte 3 gelagerte Stellscheibe gedreht werden, wobei eine mit dieser Stellscheibe verbundene Skala 32 eine wiederholbare Einstellung zulässt. Dadurch wird das Gerät ausserordentlich vereinfacht. Darüberhinaus — und das ist hier ebenfalls noch festzuhalten — lässt sich diese Verstellmöglichkeit bzw. Ein-

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Stellmöglichkeit der seitlichen Bewegung konstruktiv ausserordentlich einfach und sicher lösen.

Die Achszapfen 29 sind um ihre vertikalen Achsen verdrehbar und in den einzelnen Stellungen durch die Klemmschraube 31 fixierbar. Die Lagerkörper 25 hingegen sind um horizontale Achsen schwenkbar und werden in den jeweilig eingestellten Lagen durch Klemmschrauben 28 fixiert. Je nach der Art der gewählten Lagereinstellung lassen sich die eingangs erwähnten Bewegungsabläufe und Bewegungsmöglichkeiten nachvollziehen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken. So könnte beispielsweise die Stellscheibe 17 von hinten her in der Gegenplatte 3 gelagert sein. Die von den Führungen 7 und 8 aufgenommenen Teile der Achszapfen sind hier zylindrisch, entsprechend zylindrisch sind die Führungen 7 und 8 und es liegt im Rahmen der Erfindung,

hier eventuell von der Zylinderform abweichende Querschnitte zu verwenden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wurde der axiale und gegenläufige Versatz der Achszapfen 9 und 10 durch die Stellscheibe 17 erzwungen und zwar aufgrund des Zusammenwirkens der Mitnehmerstifte 13 und 14 in Verbindung mit den spiralförmigen Nuten 40 der Stellscheibe 17. Eine andere Lösungsmöglichkeit für den axialen Versatz dieser Achszapfen läge darin, die einander zugewandten Enden dieser Achszapfen 9 und 10 nach Art einer Zahnstange auszubilden, wobei die so gebildeten Zahnstangen sich gegenseitig überdecken und einen Zwischenraum zwischen sich aussparen, in welchem ein von aussen manuell verdrehbares Ritzel liegt, das mit beiden Zahnstangen kämmt. Wird das Ritzel verdreht, so werden gegensinnig die beiden Zahnstangen verschoben. Auch eine solche Ausführungsform, die in begleitenden Zeichnungen nicht dargestellt ist, soll in den Schutzumfang dieses Patentes fallen.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

657 038 PATENTANSPRÜCHE

1. Artikulator zur Nachbildung der Stellung und des Bewegungsablaufes der Zahnreihen des Ober- und Unterkiefers für die Anfertigung von Zahnersatz, mit einer Basisplatte und einer darüber liegenden, von mindestens einem an der Basisplatte angeordneten Steher getragenen und gegenüber der Basisplatte in mehreren Freiheitsgraden bewegbaren Gegenplatte, wobei Basisplatte und Gegenplatte an den einander zugewandten Seiten Befestigungseinrichtungen für die Zahnersatzteile aufweisen und in der einen Platte zwei dieselbe seitlich überragende, zueinander fluchtend angeordnete Achszapfen zueinander gegenläufig verschiebbar gelagert sind und die äusseren freien Enden dieser Achszapfen von der anderen Platte getragene Lagerkugeln durchsetzen und diese Achszapfen Anschläge aufweisen, die in der Mittelstellung der Gegenplatte an den derselben zugewandten Seiten der Lagerkugeln anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Achszapfen (9,10) an ihren einander zugewandten, in Führungen (7, 8) der einen Platte (3) verschiebbar geführten Enden Mitnehmerstifte (13,14) aufweisen und an dieser Platte (3) eine drehbare Stellscheibe (17) gelagert ist, welche bezogen auf ihre Drehachse (20) spiralförmig verlaufende Nuten (40) aufweist, und die Mitnehmerstifte (13,14) in diese Nuten (40) ragen.

2. Artikulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (20) der Stellscheibe (17) rechtwinkelig steht zur Ebene der Platte (3).

3. Artikulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (3) eine von ihrer Oberfläche ausgehende Bohrung (15) zur Aufnahme der Stellscheibe (17) aufweist und diese Bohrung (15) vom Bereich des Bohrungsgrundes bis zur Mittelebene von den Führungen (7, 8) für die Achszapfen (9,10) durchsetzt ist und die Stellscheibe (17) durch eine von der Unterseite der Platte (3) eingedrehte Befestigungsschraube (19) drehbar gehalten ist.